Ragazzi potrebbe venire fuori una bella discussione che servirebbe a molti, me compreso, a fugare ogni dubbio su ciò che compone i carburatori.
A cosa servono, come funzionanao e dove sono posti nel nostro carburatore mikuni da 34mm i componenti più impertanti del carburatore: getti del massimo, getti del minimo, powerjet, spillo conico, ghigliottina ecc...
Carburazione:
La carburazione è il metodo attraverso il quale, il carburatore inietta carburante all'interno di un cilindro, sfruttando le depressioni provocate dall'aria durante il passaggio nei diffusori del carburatore stesso.
Definiremo una miscela aria/benzina magra se è povera di benzina e grassa se è eccessivamente ricca di benzina.
Fattori che influenzano la carburazione
La carburazione è influenzata da vari fattori:
-La temperatura del motore, dove nel caso di partenza a motore freddo (temperatura inferiori ai 20°), si ha la condensazione della benzina sul cilindro e per i 2 tempi anche nel carter, quindi la miscela aria/benzina che andrà a far parte della combustione sarà povera di benzina.
-Filtro dell'aria deve essere pulito periodicamente, per garantire che il flusso d'aria proveniente dalla scatola dell'aria sia vigoroso e costante nel tempo.
-Pressione atmosferica, maggiore è la pressione e più si smagrirà la carburazione.
-Altitudine strettamente legata alla pressione atmosferica: più si sale di altitudine e più la carburazione si ingrasserà.
-La temperatura e l'umidità, dove più sono alti tali valori e più si ingrasserà la carburazione.
Carburatore:
Il carburatore è una parte meccanica del motore a combustione interna ad accensione comandata, posta nell'impianto d'alimentazione e che si occupa di preparare la miscela di aria (comburente) e carburante da immettere nella camera di combustione.
Il carburatore è l'elemento principale dell'insieme denominato sistema di alimentazione dei motori a combustione interna.
Il carburatore è composto essenzialmente da un condotto principale che mette in comunicazione l'interno del gruppo termico (cilindro, testata, pistone, camera di combustione) con l'esterno.
Lungo il percorso di questo condotto si trova normalmente una valvola, che può essere una valvola a farfalla o a saracinesca (a seconda della tipologia di carburatore, la aprilia rs250 ha la valvole a saracinesca), che ha la funzione di regolare il flusso d'aria all'interno del condotto, ed un sistema d'ingresso del carburante.
All'interno del condotto principale conformato a condotto Venturi si forma una corrente d'aria che, per Effetto Venturi, crea a sua volta una depressione. Grazie a questa depressione il carburante viene aspirato all'interno del condotto e nebulizzato in modo da formare la miscela aria/carburante che andrà a essere combusta poi, all'interno della camera di scoppio. Il carburante entra nel flusso d'aria tramite un foro appositamente calibrato, chiamato anche getto, atto a ottenere il giusto rapporto stechiometrico perché la combustione possa essere efficiente.
La valvola è gestita in modo diretto o indiretto dal comando dell'acceleratore: accelerare significa, in pratica, fare in modo che il comando apra la valvola e provochi un maggiore afflusso d'aria.
L'aria all'interno del carburatore viene aspirata grazie alla depressione creata, all'interno del cilindro, dal moto discendente del pistone nei motori quattro tempi, nei motori due tempi l'aria viene aspirata dal carter quando risale il pistone, mentre nei motori sovralimentati l'aria viene in diversi modi portata nel motore tramite un compressore.
Struttura carburatore a ghigliottina
Nei carburatori, dove la valvola gas è del tipo a ghigliottina, per poter aver un livello della benzina controllato e costante dentro alla vaschetta carburante del carburatore, si utilizza:
-Sistema a galleggiante, è caratterizzato da un galleggiante che governa uno spillo il quale aprendo delle feritoie fa affluire piu o meno benzina nella vaschetta, in modo d'avere un livello costante di benzina. Generalmente il galleggiante è un unico corpo rigido, che può essere costituito da una o due masse, ma esistono anche i galleggianti sdoppiati, dove si hanno due galleggianti separati che gestiscono entrambi lo spillo per l'immissione della benzina.
Questi galleggianti sdoppiati riescono a migliorare la funzionalità del galleggiante anche se di poco e in poche condizioni, infatti il suo vantaggio consiste nella miglior gestione della benzina in condizione di moto in piega senza il busto eretto del conducente, dove la risultante della forza di gravità e forza centrifuga non scorre attraverso la moto e la benzina nella vaschetta tenderà ad andare piu da una lato.
Tali effetti sono presenti anche in altre applicazioni e situazioni, come in curva per le auto a carburatore o per gli aerei a carburatore che eseguono uno o piu avvitamenti.
-Sfiati, questi sfiati mettono in comunicazione la vaschetta della benzina con l'esterno, sono dei condotti ricavati sul corpo carburatore, che servono per permettere l'afflusso di benzina nel carburatore, difatti se non ci fossero l'aria rimarrebbe intrappolata impedendo il corretto riempimento.
Inoltre hanno anche la funzione di far fuoriuscire la benzina nel caso si capovolga il carburatore (caduta del mezzo) ed evitare che il mezzo s'ingolfi.
-Tubo di massimo livello, è caratterizzato da un tubo presente sulla vaschetta del carburatore, il quale mette in comunicazione l'interno della vaschetta con l'esterno, il suo scopo è quello d'evitare l'eccessivo riempimento della vaschetta e quindi evitare che il mezzo s'ingolfi.
-Circuiti di polverizzazione, questi circuiti sono 2, uno per il minimo e uno per il massimo, in questi circuiti scorre l'aria presa all'inizio del venturi o dall'esterno del carburatore, questi circuiti vengono utilizzati per migliorare la polverizzazione e generalmente sul circuito del minimo viene applicata una vite di regolazione di flusso.
-Lucidatura lato aspirazione del carburatore, si lucida la parte che va dalla valvola gas all'ingresso del venturi, quest'operazione si può eseguire cromando tale zona o semplicemente rendendola molto liscia, questo favorisce lo scorrimento dell'aria all'ingresso del carburatore.
-Sabbiatura lato motore del carburatore, si fa diventare porosa la superficie che va dalla valvola gas fino al termine del carburatore con il collettore d'aspirazione del motore, tramite la sabbiatura, questa porosità permette il formarsi di una pellicola di benzina, che facilita il passaggio della miscela aria benzina, grazie al miglioramento dello strato limite.
-TPS (Throttle Position Sensor), si tratta di un sensore che può essere usato sia per regolare la carburazione tramite l'uso di vari solenoidi controllati da una centralina dedicata o tramite l'ECU (Unità di controllo motore), oppure può essere usata solo per poter regolare altri parametri non inerenti con la carburazioine, come ad esempio la fasatura o la gestione della valvola di scarico del 2T.
I circuiti del carburatore e i vari getti
-Circuito del massimo (Getto del massimo)
Questo circuito è regolato dallo spillo (quando questi sono del tipo a saracinesca), dal polverizzatore e dal getto del massimo, il carburante passa attraverso il getto del massimo, il quale ne regola il flusso massimo, poi passa attraverso il polverizzatore, che è munito di vari fori a varie altezze e vario diametro, questi fori emulsionano il carburante grazie a dell'aria prelevata prima del venturi da un ramo del circuito, per poi immettere il carburante emulsionato nel condotto del carburatore alla quantità limitata dallo spillo.
Il getto del massimo agisce solo sul circuito del massimo, principalmente per gli ultimi tre quarti dell'apertura della valvola gas del carburatore ed è generalmente il getto di maggiori dimensioni ed è munito di un unico foro per il passaggio del carburante, il quale deve poi passare per il polverizzatore (emulsionatore) che ha il compito di miscelarlo con l'aria.
-Circuito del minimo e di progressione (Getto del minimo)
Questi circuiti sono uniti tra di loro, con un ramo per il prelievo dell'aria all'inizio del venturi, questi circuiti sono regolati, da una vite dell'aria o della miscela (a seconda della posizione), dal getto del minimo e dall'eventuale emulsionatore del minimo, questi circuiti assumono un comportamento differente a seconda dell'altezza della valvola, il circuito del minimo è fondamentale per il mantenimento del regime minimo, mentre il circuito di progressione è fondamentale per il corretto passaggio dal circuito del minimo a quello del massimo e viceversa.
Il getto del minimo agisce solo sul circuito del minimo e di progressione, principalmente per il primo quarto dell'apertura della valvola gas del carburatore, questo tipo di getto può essere fatto in due modi:
Getto, è un elemento con un unico foro/orifizio, limitando semplicemente il passaggio del carburante, quindi deve essere accompagnato da un emulsionatore per poter miscelare in modo ottimale il carburante all'aria
Getto emulsionatore, è un elemento più lungo del semplice getto con più fori/orifizi ed oltre a limitare l'afflusso di carburante ha il compito di miscelare il carburante all'aria.
-Circuito d'avviamento
Il circuito d'avviamento è generalmente un condotto separato che by-passa la valvola del carburatore, munita in questo caso da una specifica valvola per il condotto e un getto specifico, chiamato getto d'avviamento; poi esistono altri metodi, ma non sono veri circuiti, ma semplici artifici, come il restringimento del venturi prima della valvola o abbassare meccanicamente il galleggiante.
Il getto d'avviamento agisce solo sul circuito d'avviamento, quando tramite comando manuale o elettronico si apre tale circuito d'arricchimento, questo getto è generalmente più lungo di qualsiasi altro getto, dato che è munito du un emulsionatore molto lungo, che presenta i fori di miscelazione alla base, in modo che l'aria che entra da questi fori sia costretta a miscelarsi con molto carburante e a rimanerne a contatto per un percorso molto lungo.
-Circuito di potenza (PowerJet)
Il circuito di potenza ha la funzione d'aumentare l'apporto di benzina tramite il getto di potenza (power jet) la miscela aria/benzina in un limitato arco di apertura della valvola gas e superato un determinato regime del motore, generalmente è posizionato in alto del condotto di aspirazione del carburatore, in modo d'arricchire il rapporto stechiometrico con la valvola gas alla massima apertura.
Esistono anche i power jet (getti di potenza) elettronici, comandati da una centralina, dove la loro azione è generalmente limitata nella condizione di valvola gas completamente aperta per una questione di semplicità (nel 2005 questi sistemi vengono usati a qualsiasi apertura del gas), ma la sua influenza è meglio gestita.
Il Power jet agisce solo sul circuito di potenza, principalmente quando la valvola gas del carburatore quando è completamente spalancata, questo getto è generalmente più contenuto nelle dimensioni rispetto a tutti gli altri.
Power jet elettronico:
Tale sistema di compensazione è stato migliorato con l'introduzione dei power jet elettronici, costituiti da un sistema d'iniezione del carburante incorporato nel carburatore e controllati elettronicamente da una centralina.
Questi elementi sono comparsi fine '80 inizio '90 su mezzi da competizione, in modo da poter controllare in modo ancora più preciso la carburazione, inizialmente tale accorgimento veniva azionato solo quando il comando gas era completamente azionato, poi all'inizio del 2000 si è iniziato a far lavorare tale elemento in modo più completo e rispetto ai suoi albori e al corrispettivo getto di potenza tradizionale, facendolo entrare in funzione anche con un comando gas parzializzato e avvicinando il suo funzionamento a quello di un iniettore e velocizzare la taratura del carburatore, consentendo una veloce ricarburazione tramite la riprogrammazione e eventuale rielaborazione
Getto dell'aria o freno aria
Questo getto viene utilizzato solo su alcuni carburatori con circuiti controllati elettronicamente, andando a modificare non l'apporto di benzina, ma l'apporto d'aria del condotto d'aspirazione, per questo hanno orifizi più contenuti, inoltre questi getti si possono differenziare per circuito del massimo o del minimo.
Carburatori elettronici
I carburatori elettronici hanno i vantaggi del carburatore meccanico e dell'iniettore, infatti rappresentano il miglior sistema di carburazione finora conosciuto, garantendo la miglior miscelazione della benzina con l'aria e la miglior dosatura, modificabili con le stesse semplici azioni del carburatore meccanico e non dovendo modificare la taratura della centralina come nell'iniettore, tranne nel caso si voglia proprio rivedere i tempi e i casi d'intervento della parte elettronica.
I carburatori elettronici per i motori a 2 tempi sono utilizzati principalmente per far rientrare i mezzi a due tempi nelle normative anti-inquinamento, ma sono stati usati anche per alcune moto che non dovevano rispettare delle norme antiinquinamento, come la
Suzuki RGV 250 e l'Aprilia RS 250. In questo caso la parte elettronica del carburatore non va ad ingrassare la carburazione, ma a smagrirla, quindi risulta essere più limitante nella taratura rispetto ad altri tipi di carburatore.
Il sistema che aziona questi circuiti è caratterizzato generalmente da una pompa aria con dei filtri aria e da una centralina, la quale può essere a se stante o integrata alle altre centraline di gestione, soprattutto nel caso il motore sia gestito da un centralina di gestione del motore.
Spillo conico
Lo spillo conico è un componente fondamentale per la carburazione dei carburatori a saracinesca, permettendo di variare meccanicamente il circuito del massimo fin dalle prime aperture di del gas (tra 1/8 e 1/4 dell'apertura totale).
Di spilli conici ne esistono tre tipi differenti:
Spillo conico
Questo tipo di spillo viene utilizzato sui carburatori con il venturi rotondo, permettendo d'avere una carburazione costante, se si utilizza la giusta conicità, diametro della punta, diametro dello spillo e posizione del seger, perché variando in continuazione il loro diametro, creano una resistenza variabile nel circuito del massimo e quindi permette di regolare il flusso di benzina al motore, in questo caso la conicità riesce a regolare il flusso anche con il comando del gas completamente aperto.
Spillo conico con punta cilindrica
Rispetto al cilindro conico, questo spillo ha una punta di diametro costante, questa sua particolarità fa si che lo spillo arrivati a un certo azionamento del comando gas (circa i 3/4) in poi si ha una regolazione molto limitata dell'afflusso di benzina.
Questo fa si che con diverse posizioni del seger si può regolare solo fino ai 3/4 (circa) dell'apertura massima, ovviamente abbassando lo spillo si aumenta la fascia d'intervento dello spillo conico.
Spillo conico a multi-conicità
Questo spillo rispetto allo spillo conico, permette di variare la carburazione in modo più definito, con maggiori possibilità di carburazioni, infatti con questo spillo si può regolare meglio la carburazione delle medie aperture (generalmente viene utilizzato per impoverire la carburazione), senza influire pesantemente nelle altre condizioni d'azionamento del comando gas, cosa che non è fattibile con lo spillo conico, che è munito di una sola conicità.
Inoltre questo tipo di spillo è l'ideale per i carburatori con il venturi ovale, infatti per via della sua conformazione non necessita l'utilizzo di circuiti d'arricchimento, che richiedono getti chiamati Power jet.
Generalmente tali spilli sono formati da sole due conicità, infatti spilli con più coni risultano molto costosi e riservati a prodotti d'alta fasca qualitativa.
Lo spillo è costituito da più parti:
-Posti seger, questi posti, che variano da un minimo di 3 fino a un massimo di 5 (raramente si supera questo valore), servono per variare la posizione dello spillo, in modo da poter regolare l'inizio dell'influenza della conicità dello spillo e la sua partecipazione su tutto l'arco d'intervento, la posizione dei posti seger viene contata dall'alto verso il basso, quindi dal corpo spillo (parte cilindrica) verso la punta dello spillo.
-Cilindro, questa zona è molto breve, serve per posizionare correttamente il cono dello spillo dentro il polverizzatore definendo anche l'inizio della variazione dell'apporto di carburante nel condotto d'aspirazione, questo componente è cilindrico per limitare le perdite di flusso derivate dalla sua presenza, che genera attrito e un restringimento del condotto e per evitare che lo spillo si possa spostare/inclinare.
-Cono, questa è la parte più importante dello spillo, perché è quella che permette la carburazione corretta del motore, dove variando la sua conicità con diverse misure della sua lunghezza, del diametro spillo e punta, si modifica la progressione della carburazione, dove con l'adozione del solo diametro di punta maggiore o lunghezza maggiore, si diminuisce l'apporto alle aperture massime del gas, mentre con il diametro dello spillo maggiore, si diminuisce l'apporto alle piccole aperture; Adottando misure opposte si hanno effetti contrari.
Effetti sulla carburazione, lo spillo conico influisce la carburazione in più modi:
-Diametro iniziale, maggiore sarà il suo valore e più la carburazione sarà magra di carburante, si ha l'effetto opposto con diametro più piccolo
-Conicità, maggiore sarà l'inclinazione della conicità e più la carburazione diventerà ricca di combustibile con l'aumento dell'apertura della valvola gas, nel caso sia del tipo multicono la conicità deve essere presa in considerazione per ogni cono.
-Punta, maggiore sarà il suo diametro e più la carburazione sarà magra in condizione di valvola gas completamente aperta
-Posizione del seger, spostando il seger si modifica l'inizio dell'intervento del cono dello spillo, portando ad avere una condizione di partenza praticamente immutata, dato che inizialmente lo spillo conico è cilindrico, ma porta ad avere la parte conica tutta più spostata in alto o in basso, a seconda se si è posto più in basso o in alto il seger, quindi arricchendo o impoverendo la carburazione